(57)【要約】【課題】  予熱炉及び回転炉の制御を総合的に行って、原料の焼成工程を良好に集中管理する。【解決手段】  原料貯留層４から切出された原料を予熱炉９に設けた原料貯留分配部１０に供給し、この原料貯留分配部１０で分配された原料を回転駆動される炉床１１に堆積させて一次焼成し、一次焼成した原料をプッシャー１７で排出孔１６に落下させることにより、ロータリキルン２０に投入して二次焼成する。また、予熱炉９から排出される排ガスは、調湿塔３０で冷却されてから電気集塵機３１で除塵され、主排風機３２を介して煙突３３から大気に放散される。このときの稼働状態を制御装置４０で監視・操作し、ロータリキルン２０への原料投入及び焼成温度を一元管理する。【選択図】  図１
2005326069.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部の原料貯留槽から切り出されて供給される粒塊状の原料を、鉛直線を中心として回転する環状の炉床上に受ける予熱炉と、該予熱炉に連通して前記炉床から落下する原料を回転胴内に受け、当該回転胴の回転に伴って原料を排出部に移動させる回転炉とを備えた原料焼成装置において、
前記予熱炉は、上部に形成した前記原料貯留槽から供給される原料を受けて前記炉床に分配する原料貯留分配部と、前記炉床で受けた原料を前記回転炉側に落下させるように押し出す当該炉床の円周方向に配設された複数のプッシャーと、前記回転炉から供給される加熱ガスを除塵機で除塵して排出する排ガス処理機構とを備え、前記原料貯留槽から切り出す原料の切り出し量を検出する原料切り出し量検出手段と、前記原料貯留分配部の原料レベルを検出する原料レベル検出手段と、前記各プッシャーの作動状態を検出するプッシャー作動状態検出手段と、前記回転炉の内部温度を検出する回転炉温度検出手段と、前記排ガス処理機構の入口温度及び除塵機入口温度を個別に検出する入口温度検出手段と、各検出手段で検出した検出値が入力され、各検出値に基づいて各機器の運転状況を監視すると共に、操作指示する作動状態監視・操作手段とを備えていることを特徴とする原料焼成装置。
【請求項２】
前記作動状態監視・操作手段は、各検出手段の検出値をシステム構成図に対応させて表示する作動状態監視画面表示手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の原料焼成装置。
【請求項３】
前記作動状態監視画面表示手段は、操作指示部を表示し、該操作指示部を選択したときに操作指示信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の原料焼成装置。
【請求項４】
前記作動状態監視画面表示手段は、作動状況表示指示部を表示し、該作動状況表示指示部を選択したときに、該当する作動状況表示画面をマルチ表示するように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の原料焼成装置。
【請求項５】
前記作動状況表示指示部は、回転炉から排出される成品温度のトレンドグラフの表示を指示する成品温度表示指示部で構成され、前記作動状況表示画面が成品温度と前記原料貯留分配手段での原料レベルとを表示するように構成されていることを特徴とする請求項４記載の原料焼成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石灰石、ドロマイト等の粒塊状の原料を焼成する予熱炉とこれと連接する回転炉とを備えた原料焼成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の原料焼成装置としては、例えば外部から供給される粒塊状の原料を受けて堆積層を形成する堆積面を備える予熱装置と、該予熱装置に連通して上記堆積面から順次落下する原料を受け、回転しつつ該原料を排出部に移動せしめる回転炉とを有し、該回転炉の排出部には加熱ガスを回転炉内に送入する加熱ガス送入管が備えられていて、該加熱ガスが回転炉から上記予熱装置に向け原料の流れに対して向流した後に、上記堆積層を貫流する焼成装置において、上記回転炉内の空間から予熱装置内の空間にいたる空間の任意位置に、外部から脱硫微粉体を噴霧する送粉管が設けられた脱硫焼成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３４２０６２３号公報（第１頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、予熱炉と回転炉とを連接した原料焼成装置が開示されているが、その制御方法については具体例が全く開示されておらず、予熱炉への原料投入、予熱炉から排出される排ガス温度、回転炉から排出される焼成済み原料の温度等を総合的に管理することができないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、予熱炉及び回転炉の制御を総合的に行って、原料の焼成工程を良好に集中管理することができる原料焼成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１に係る原料焼成装置は、外部の原料貯留槽から切り出されて供給される粒塊状の原料を、鉛直線を中心として回転する環状の炉床上に受ける予熱炉と、該予熱炉に連通して前記炉床から落下する原料を回転胴内に受け、当該回転胴の回転に伴って原料を排出部に移動させる回転炉とを備えた原料焼成装置において、前記予熱炉は、上部に形成した前記原料貯留槽から供給される原料を受けて前記炉床に分配する原料貯留分配部と、前記炉床で受けた原料を前記回転炉側に落下させるように押し出す当該炉床の円周方向に配設された複数のプッシャーと、前記回転炉から供給される加熱ガスを除塵機で除塵して排出する排ガス処理機構とを備え、前記原料貯留槽から切り出す原料の切り出し量を検出する原料切り出し量検出手段と、前記原料貯留分配部の原料レベルを検出する原料レベル検出手段と、前記各プッシャーの作動状態を検出するプッシャー作動状態検出手段と、前記回転炉の内部温度を検出する回転炉温度検出手段と、前記排ガス処理機構の入口温度及び除塵機入口温度を個別に検出する入口温度検出手段と、各検出手段で検出した検出値が入力され、各検出値に基づいて各機器の運転状況を監視すると共に、操作指示する作動状態監視・操作手段とを備えていることを特徴としている。
【０００５】
また、請求項２に係る原料焼成装置は、請求項１に係る発明において、前記作動状態監視・操作手段は、各検出手段の検出値をシステム構成図に対応させて表示する作動状態監視画面表示手段を備えていることを特徴としている。
さらに、請求項３に係る原料焼成装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記作動状態監視画面表示手段は、操作指示部を表示し、該操作指示部が選択されたときに操作指示信号を出力するように構成されていることを特徴としている。
【０００６】
さらにまた、請求項４に係る原料焼成装置は、請求項１又は２に係る発明において、前記作動状態監視画面表示手段は、作動状況表示指示部を表示し、該作動状況表示指示部を選択したときに、該当する作動状況表示画面をマルチ表示するように構成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項５に係る原料焼成装置は、請求項４に係る発明において、前記作動状況表示指示部は、回転炉から排出される成品温度のトレンドグラフの表示を指示する成品温度表示指示部で構成され、前記作動状況表示画面が成品温度と前記原料貯留分配手段での原料レベルとを表示するように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に係る発明によれば、予熱炉及び回転炉の各部の温度や原料投入量を検出し、これら作動状態監視・操作手段で監視すると共に、操作指示することにより、予熱炉への原料投入量の制御と、予熱炉から排出される排ガス温度制御と、回転炉から排出される焼成済み原料の品質とを最適な状態に集中制御することができるという効果が得られる。
また、請求項２に係る発明によれば、予熱炉及び加熱炉に設けた各検出手段の検出値を作動状態監視画面表示手段で、システム構成図に対応させて表示するので、予熱炉及び加熱炉の稼働状態を集中監視することができ、最適な制御状態を確保することができるという効果が得られる。
【０００８】
さらに、請求項３に係る発明は、操作指示部を表示して、この操作指示部への接触をタッチパネルで検出することにより、操作指示信号を出力するので、操作指示を的確に行うことができるという効果を有する。
さらにまた、請求項４に係る発明は、作動状況表示指示部を表示して、この作動状況表示指示部への接触をタッチパネルで検出することにより、該当する作動状況表示画面をマルチ表示するので、現在の作動状況を直ちに確認することができるという効果が得られる。
なおさらに、請求項５に係る発明は、成品温度表示指示部に接触することにより、成品温度と原料貯留分配手段での原料レベルとをトレンドグラフで表示することができ、両者の関係を焼成原料量と成品温度との関係を正確に把握することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係る原料焼成装置を示すシステム構成図であって、図中、１は焼成を行う石灰石やドロマイト等の粒塊状の原料を貯留する原料ホッパーであって、この原料ホッパー１から切り出された原料が水洗篩２で篩分けされて粒径の大きい原料がベルトコンベヤ３によって原料貯留槽４に投入される。この原料貯留槽４は、下部に原料の切り出し量を制御可能なフィーダー５を有し、このフィーダー５で切り出された原料が水平コンベヤ６を介し、さらにバケットコンベヤで構成される垂直コンベヤ７を介し、この垂直コンベヤ７の上端から排出される原料が投入シュート８を介して予熱炉９に供給される。
【００１０】
この予熱炉９は、上部に原料貯留槽４から投入される原料を貯留して分配する原料貯留分配部１０が形成されていると共に、下部側に鉛直線を中心として所定方向に間欠的に回転駆動される円環板状の炉床１１が配設された予焼成室１２が形成されている。そして、原料貯留分配部１０から複数の分配供給管１３を介して原料が予焼成室１２を構成する上部の炉蓋１４の外周側に供給されることにより、この原料が炉床１１上に円周方向に均一な堆積層１５を形成する。炉床１１の内周側には排出孔１６が形成され、この排出孔１６と炉蓋１４とによって、堆積層１５の内周側が擂鉢状の斜面となる。堆積層１５の原料は、炉床１１の上面より僅かに上方に離間し且つ法線方向に配設された複数例えば１１本のプッシャー１７によって炉床１１の内周側に押し出されて炉床１１の内周側に形成された排出孔１６に落下し、この排出孔１６に連接する斜め下方に傾斜延長する連通管１８を介して回転炉としてのロータリキルン２０に供給される。
【００１１】
そして、予焼成室１２では、ロータリキルン２０から連通管１８及び排出孔１６を通って供給され加熱ガスによって堆積層１５に堆積された原料がこれを貫流する際の対流伝熱と堆積層１５の内周側の擂鉢状傾斜面での放射伝熱によって一次焼成される。このように堆積層１５の原料を一次焼成した加熱ガスは、予熱焼成室１２の上部に設けられた複数の排気管１９を通じて外部に排出される。
【００１２】
ロータリキルン２０は、横型筒状に形成された回転胴２１を有し、この回転胴２１はその中心軸線が水平面に対して僅かな角度θだけ右下がりに傾斜しており、図示しない回転駆動機構によって所定速度で回転駆動される。この回転胴２１の連通管１８が連通された原料供給側端部とは反対側の原料排出側端部にＣガス等の燃焼用ガス及び燃焼用一次空気が供給される燃焼バーナ２２が配設されており、この燃焼バーナ２２から供給される燃焼用ガスが回転胴２１の原料排出側端部の近傍で燃焼され、高温の燃焼ガスを発生して、回転胴２１の温度を１２００℃程度に維持し、回転胴２１内の原料を二次焼成する。このとき、排出側端部での製品温度を８５０℃〜９３０℃の範囲内に維持して品質の良好な焼成製品を得る。そして、二次焼成された製品は、回転胴２１の原料排出側端部に形成された下方に延長する製品クーラー２３に排出され、この製品クーラー２３に供給される燃焼用二次空気によって高温の製品が２００℃以下に冷却され、製品クーラー２３の下端に形成されたフィーダー２４によって製鋼部署に供給される。このとき、フィーダー２４によって切り出された製品の温度は温度計２５によって計測される。
【００１３】
一方、前述した予熱炉９の排出管１９から排出される高温（例えば３５０℃程度）の排気ガスは排出管１９に設けられた温度計２６で温度が計測されて調湿塔３０に送られる。この調湿塔３０では、排気管１９から供給される排気ガスに対して還流水と空気とを混合したミストを噴霧することにより、排気ガス温度を電気集塵機で取り扱い可能な温度（例えば１４０℃以下）に低下させる。
【００１４】
そして、調湿塔３０から排出される比較的低温の排気ガスが電気集塵機３１に供給され、この電気集塵機３１で排気ガスに含まれる粉粒体等の塵埃が分離され、塵埃が分離された排気ガスが主排風機３２によって煙突３３に送られて大気に放散される。ここで、調湿塔３０、電気集塵機３１、主排風機３２及び煙突３３で排ガス処理機構が構成されている。
【００１５】
また、予熱炉９に対する原料供給制御及び予熱炉９のプッシャー１７の駆動制御によるロータリキルン２０への原料供給量制御と、ロータリキルン２０の温度制御と、予熱炉９からの排ガス温度制御とが制御装置４０で実行される。
この制御装置４０は、ディスプレイ４１に図２に示す焼成装置監視操作画面を表示し、この焼成装置監視操作画面に現在の操業状況を表示すると共に、焼成装置監視操作画面に表示されている操作部を指示することにより、操作部に対応した操作画面を表示する。
【００１６】
すなわち、制御装置４０には、原料貯留槽４に配設された槽重量を計測するロードセル等の重量計５１、貯留レベルを計測する超音波レベル計５２、レベル検出するから切り出される原料の切出量を計測する切出量計５３の各計測値が入力されると共に、予熱炉９の原料貯留分配部１０に形成した原料レベルを計測する原料レベル検出手段としての超音波レベル計５４、調湿塔３０の入口の排ガス温度を検出する温度計２６、電気集塵機３１の入口の排ガス温度を検出する温度計２７、プッシャー１７の作動状態を検出するプッシャー作動状態検出手段としての作動状態センサ５５ａ及び焼成室１２の出口及び入口の圧力を検出する圧力センサ５５ｂ及び５５ｃの各計測値、ロータリキルン２０の回転胴２１内の温度を検出する赤外線温度計５６、回転胴２1内の焼成製品温度を検出する赤外線温度計５７及び回転胴２１の出口における焼成製品温度を検出する赤外線温度計５８の各検出値、燃焼用ガスの圧力を検出する圧力計５９、流量を検出する流量計６０及び燃焼用一次空気の圧力を検出する圧力計６１、流量を検出する流量計６２の各検出値、並びに調湿塔３０に供給する還流水の圧力を検出する圧力計６３、流量を検出する流量計６４及び空気の流量を検出する流量計６５の各検出値等が入力され、入力された各検出値を運転監視操作画面に表示されたシステム構成図における該当位置に表示する。ここで、温度計２６及び２７が入口温度検出手段に対応し、赤外線温度計５６〜５８が回転炉温度検出手段に対応している。
【００１７】
運転監視走査画面に表示されたシステム構成図は、図２に示すように、原料貯留槽４の原料レベルを表示する原料貯留槽表示部７１と、フィーダー５の稼働状態を表示するフィーダー表示部７２と、水平コンベヤ６及び垂直コンベヤ７及び投入シュート８の原料供給系を表示する原料供給系統表示部７３と、原料貯留配分部１０の原料レベルを表示する原料貯留分配部表示部７４と、予熱炉９のプッシャー１７の稼働状態を表示する予熱炉表示部７５と、ロータリキルン２０の稼働状態を表示するキルン表示部７６と、製品クーラー２３の製品レベルを表示するクーラー表示部７７と、ロータリキルン２０への燃料ガス、燃焼用空気等の燃料供給系統を示す燃料供給系統表示部７８と、調湿塔３０を表示する調湿塔表示部７９と、電気集塵機３１の稼働状態を表示する集塵機表示部８０と、主排風機３２の稼働状態を表示する排風機表示部８１と、煙突３３を表示する煙突表示部８２とを備えている。
【００１８】
また、運転監視操作画面には、操業状態を手動修正する操業状態修正指示部８３、焼成原料の切替時の各部での切替時刻及び温度管理態様を指示する切替時指示部８４、焼成装置を立ち上げる際に使用する立上げ画面の表示を指示する立上げ画面指示部８５、焼成装置を停止させる際に使用する吹降し画面の表示を指示する吹降し画面指示部８６、キルン速度の設定を指示するキルン速度設定指示部８７及び焼成製品温度トレンドグラフの表示を指示する製品温度トレンド指示部８８とを備えている。
【００１９】
そして、運転監視操作画面に設けられた各指示部８３〜８８の何れか１つに例えばマウス４２を操作することによってカーソルを移動させてから例えば左クリックを行うことにより、各指示部８３〜８８に対応する指示操作が実行される。
この運転監視操作画面の表示制御は、制御装置４０で図３に示す制御処理を実行することにより行われる。
この制御処理は、先ず、制御装置４０に電源が投入されることにより実行開始され、先ず、ステップＳ１で、原料焼成システムの各計測部で計測された計測データを収集し、次いでステップＳ２に移行して、収集した計測データを図２に示す運転監視操作画面のシステム構成図の対応する表示部に表示データとして組込んで運転監視操作画面表示情報を形成してからステップＳ３に移行する。
【００２０】
このステップＳ３では、形成された運転監視操作画面表示情報をディスプレイ４１に送信してその表示画面上に表示してからステップＳ４に移行する。
このステップＳ４では、操作状態修正指示部８３にカーソルが移動されて左クリックされることにより、この操作状態修正指示部８３が選択されたか否かを判定し、この操作状態修正指示部８３が選択されたときにはステップＳ５に移行して、修正が可能な表示部にカーソルが移動されて左クリックされることにより、修正可能な表示部が選択されたか否かを判定し、修正可能な表示部が選択されていないときにはステップＳ６に移行して、所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過していないときには前記ステップＳ５に戻り、所定時間が経過したときには前記ステップＳ５に戻る。
【００２１】
また、ステップＳ５の判定結果が修正可能な表示部が選択されたものであるときには、ステップＳ７に移行して、選択された表示部に修正データが入力されたか否かを判定し、選択可能な表示部に修正データが入力されたときには、ステップＳ８に移行して、該当する表示部の修正データを更新すると共に、更新された修正データに基づいて該当する表示部に対応する操作部に対して修正データを送信して、バルブ、モータ、アクチュエータ等の操作部の操作量を修正してから前記ステップＳ１０に移行する。
また、前記ステップＳ７の判定結果が修正データが入力されていないときにはステップＳ９に移行して、所定時間が経過したか否かを判定し、所定時間が経過してないときには前記ステップＳ７に戻り、所定時間が経過したときにはステップＳ１０に移行する。
【００２２】
ステップＳ１０では、切替時指示部８４にカーソルが移動されて、左クリックされることにより、この切替時指示部８４が選択されたか否かを判定し、切替指示部８４が選択されたときには、ステップＳ１１に移行して、切替時指示部８４に表示されている「焼成切替」表示部８４ａに原料貯留槽４が空槽状態となり、原料銘柄を代えて原料貯留槽４に投入する瞬間に「ドロマイトから石灰石」又はその逆に切替えを行う銘柄切替が設定されたか否かを判定し、切替銘柄が設定されていないときにはこれが設定されるまで待機し、切替銘柄が設定されたときには、ステップＳ１２に移行して、切り替えた原料が焼成される時刻を「焼成時刻」表示部８４ｂに表示し、このときの原料切替えによる昇温率又は降温率を昇温率表示部８４ｃ又は降温率表示部８４ｄに表示し、さらにロータリキルン２０から排出される切替前の原料と切替後の原料との比率が５０％ずつとなって排出されるまでの時間を製品切替時間表示部８４ｅに表示すると共に、そのときの時刻を製品切替時刻表示部８４ｆに表示してからステップＳ１３に移行し、切替時指示部８４が選択されていないときには直接ステップＳ１３に移行する。
【００２３】
このステップＳ１３では、立ち上げ画面指示部８５にマウス４２の操作によってカーソルが移動された状態で左クリックされることにより、立ち上げ画面指示部８５が選択されたか否かを判定し、立ち上げ画面指示部８５が選択されたときにはステップＳ１４に移行して、立ち上げ処理を行ってからステップＳ１５に移行し、立ち上げ画面指示部８５が選択されていないときには直接ステップＳ１５に移行する。
【００２４】
このステップＳ１５では、吹き降ろし画面指示部８６がマウス４２の操作によってカーソルが移動された状態で左クリックされることにより、吹き降ろし画面指示部８６が選択されたか否かを判定し、吹き降ろし画面指示部８６が選択されたときにはステップＳ１６に移行して、吹き降ろし処理を実行してからステップＳ１７に移行し、吹き降ろし画面指示部８６が選択されていないときには直接ステップＳ１７に移行する。
ステップＳ１７では、原料焼成システムが稼働中であるか否かを判定し、稼働中であるときにはステップＳ１８に移行して正常操業処理を行ってから前記ステップＳ１に戻り、稼働中でないときには直接ステップＳ１に戻る。
【００２５】
そして、ステップＳ１４の立ち上げ処理は、先ず、主排風機３２を駆動して予熱炉９及びロータリキルン２０内を負圧にしておき、この負圧状態で、燃料バーナ２２に供給される燃焼用ガスを点火して約１時間でロータリキルン２０の回転胴２１内の温度が２００℃に達するように急速加熱制御し、その後２００℃から７５０℃までの間例えば時間当たり３５℃の昇温率で昇温するように燃料用ガス流量を自動制御する。この間に回転胴２１内温度が約３００℃に達するとキルンエンジンを連続運転すると共に、予熱炉９の炉蓋１４の空冷を開始し、約５００℃に達すると回転胴２１を回転駆動する駆動モータの低速回転運転を開始する。
【００２６】
そして、回転胴２１内温度が７５０℃に達すると、予熱炉９からロータリキルン２０への原料投入を開始し、これと同時にロータリキルン２０の回転胴２１内の昇温率を時間当たり５０℃となるように増加する。このとき、原料投入量は、初期状態では時間当たり１３ｔ程度で１時間投入し、その後１ｔ／ｈで増量し、回転胴２１内温度が９５０℃に達すると３ｔ／ｈに増量し、回転胴２１内原料量が３３ｔに達したときに１ｔ／ｈの増量に戻し、製品品質を見ながら増産し、この間回転胴２１の回転速度は原料投入時に正常時の半分位からスタートし、増産に伴い徐々に上昇させ、１２００℃近傍で正常操業状態とする。この立ち上げ処理が開始されると、図４に示す立ち上げ監視操作画面をディスプレイ４１の表示画面に表示し、回転胴２１内の温度変化をトレドグラフとしてトレンドグラフ表示部９１に表示すると共に、回転胴２１の昇温設定条件を条件表示部９２に表示し、さらに回転胴２１の昇温に関する燃料ガス流量、燃焼用１次空気流量、予熱炉９の入口圧力、回転胴温度、予熱炉９の排ガス温度、予熱炉９のプッシャー１７による投入量、ロータリキルン回転速度等が計測表示部９３に表示されると共に、各制御部の稼働状態が稼働状態表示部９４に表示される。
【００２７】
一方、ステップＳ１６のロータリキルン２０を停止させる吹き降ろし処理は、先ず、通常焼成温度（１２００℃近傍）で燃焼用ガスを直ちに消火し、自然冷却時にドラフトを絞って予熱炉９内の負圧を−２０ｍｍＨ2Ｏから−３〜−５ｍｍＨ2Ｏ程度に減少させ、主排風機３２及び各送風機を停止して、ドラフトを無くして予熱炉９及びロータリキルン２０での保温効果を増大させる。この状態で、予熱炉９のプッシャー１７の駆動を停止すると共に、予熱炉９に対する原料投入を停止する。このとき、予熱炉９からの排ガス温度が上昇する場合には、プッシャー１７を単機運転して原料を回転胴２１内に投入することにより、排ガス温度を減少させる。そして、回転胴２１内の製品の払い出しが完了すると燃焼用の１次及び２次空気の供給を停止させる。そして、回転胴２１内温度が６００℃に低下するとキルンエンジンへ切替え、予熱炉９におけるプッシャー１７の駆動及び炉床１１の回転を完全に停止させ、回転胴２１内温度が２００℃まで低下すると、ロータリキルンを完全停止させる。
【００２８】
この吹き降ろし処理でも、処理が開始されると、図５に示す立ち上げ監視操作画面をディスプレイ４１の表示画面に表示し、回転胴２１内の温度変化をトレドグラフとしてトレンドグラフ表示部１０１に表示すると共に、回転胴２１の昇温設定条件を条件表示部１０２に表示し、さらに回転胴２１の昇温に関する燃料ガス流量、燃焼用１次空気流量、予熱炉９の入口圧力、回転胴温度、予熱炉９の排ガス温度、予熱炉９のプッシャー１７による投入量、ロータリキルン回転速度等が計測表示部１０３に表示されると共に、各制御部の稼働状態が稼働状態表示部１０４に表示される。
【００２９】
また、ステップＳ１８の正常操業処理は、予熱炉９の貯留分配部１０内の原料レベルを超音波レベル計５４で検出し、検出したレベルに応じて原料貯留層４からの原料切出量を調節する。この原料切出量の調整は、貯留分配部１０内の原料レベルが上限レベル及び下限レベルの範囲内にあるときには原料レベルが設定値に略一致するように原料貯留槽４から原料を切出すフィーダー５の切出量を制御することにより、このフィーダー５の切出量からロータリキルン２０への投入量を推定することができる。したがって、先ず、フィーダー５の原料切出量をロータリキルン２０の原料投入量に設定し、この状態で貯留分配部１０の原料レベルが一定値となるように予熱炉９におけるプッシャー１７の作動間隔を調整することにより、ロータリキルン２０に対する投入量を正確に制御することができる。このとき、予熱炉９では、炉床１１に堆積した原料はプッシャー１７を非作動状態としている状態では、内周側の原料が崩落して排出孔１６内に落下することはなく、プッシャー１７を駆動してロッドを法線方向に排出孔１６側に押し出すことにより、初めて原料が排出孔１６に排出され、この原料の堆積層１５が供給管１３を通じて貯留分配部１０に連通しているので、プッシャー１７の押し出し動作による原料の排出量に応じて貯留分配部１０の原料レベルが変化する。
この図３の処理が作動状態監視・操作手段に対応し、このうちステップＳ１〜Ｓ３の処理が作動状態監視画面表示手段に対応している。
【００３０】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、原料貯留層４のフィーダー５、水平コンベヤ６、垂直コンベヤ７、予熱炉９、ロータリキルン２０、調湿塔３０、電気集塵機３１及び主排風機３２が停止して、原料焼成システムが停止しているものとし、この状態で、制御装置４０に電源を投入すると、図３の表示制御処理が実行開始される。
この表示制御処理では、原料焼成システムの各部の計測データを収集するが、この場合には原料焼成システム全体が停止状態にあるので、各部の計測データは原料貯留層４及び予熱炉９の貯留分配部１０に設けた超音波レベル計５２及び５４では現在の原料レベルの実測データが出力されるが、その他の計測データでは、各部の温度データが該当部署の温度データを出力し、燃焼用ガス等の流量計測データは零となっている。
【００３１】
そして、これら計測データがキルン運転監視操作画面の該当表示箇所に表示データとして組込んだ運転監視操作画面表示情報が形成され、この運転監視操作画面表示情報がディスプレイ４１に出力されて、ディスプレイ４１の表示画面に図２に示す運転監視操作画面が表示される。
この原料焼成システムの停止状態からシステムを立ち上げるには、マウス４２を操作してディスプレイ４１に表示されている運転監視操作画面に表示されている立ち上げ画面指示部８５にカーソルを移動させ、この状態で、左クリックすることにより、立ち上げ画面指示部８５を選択すると、図３のステップＳ１２からステップＳ１３に移行して立ち上げ処理が実行開始される。
【００３２】
この立ち上げ処理では、図４に示す立ち上げ監視操作画面が表示され、昇温設定条件を設定する条件表示部９２に予め設定された昇温設定条件即ち例えば７５０℃までの昇温時間及び昇温率と１０００℃までの昇温時間及び昇温率とが表示され、その下側のトレンドグラフ表示部９１にロータリキルン２０の温度変化が表示される。
【００３３】
この立ち上げ処理では、先ず、主排風機３２を駆動して、予熱炉９及びロータリキルン２０内を負圧にする。この負圧状態で、燃料バーナ２２に供給される燃料用ガスに点火して初期状態として約１時間でロータリキルン２０の回転胴２１内の温度を２００℃まで昇温し、その後７５０℃まで設定昇温率（例えば３５℃／ｈ）で昇温する。この間に、回転胴２１内温度が３００℃に達するとキルンエンジンを連続運転とするとともに予熱炉９の炉蓋１４の空冷を開始し、５００℃に達すると回転胴２１を回転駆動する駆動モータの低速回転運転を開始する。その後、回転胴２１内の温度が７５０℃に達すると、予熱炉９からロータリキルン２０への原料投入を開始し、これと同時に回転胴２１内の昇温率を例えば５０℃／ｈ程度に増加する。
【００３４】
原料投入量は初期状態では時間当たり１３ｔ／ｈ程度で１時間投入し、その後１ｔ／ｈで増量し、回転胴２１内の温度が９５０℃に達すると３ｔ／ｈに増量し、回転胴２１内の原料量が３３ｔに達したときに１ｔ／ｈの増量に戻し、製品品質を見ながら増産する。この間に回転胴２１の回転速度は初期状態で正常操業時の半分位からスタートし、製品の増産に伴い徐々に上昇させ、回転胴２１内温度が１２００℃に達したときに立ち上げ処理を終了して正常操業状態に移行する。
【００３５】
この正常操業状態では、原料貯留槽４からフィーダー５によって切出される原料切出量がロータリキルン２０の投入目標値に設定され、この原料貯留層４から切出される原料が水平コンベヤ６、垂直コンベヤ７及び投入シュート８を通って予熱炉９の貯留分配部１０に定量供給される。このように貯留分配部１０に原料が定量供給されるので、貯留分配部１０の原料レベルは増加することになるが、このとき予熱炉９のプッシャー１７を所定タイミングで順次押し出し動作させることにより、予熱室１２の炉床１１上に堆積した原料が内周側に押し出されて排出孔１６に落下し、連通管１８を介してロータリキルン２０の回転胴２１に投入される。したがって、このプッシャー１７による押し出し量即ちロータリキルン２０への投入量が貯留分配部１０に供給される原料量と一致すれば、超音波レベル計５４で検出される貯留分配部１０の原料レベルが略一定値となる。したがって、貯留分配部１０の原料レベルの目標レベルを設定し、この原料レベルが目標レベルを維持するようにプッシャー１７の押し出しタイミングを設定することにより、ロータリキルン２０への原料投入量を正確に制御することができる。
【００３６】
そして、予熱炉９に堆積する原料は堆積層１５に堆積している間にロータリキルン２０から供給される燃焼ガスによって一次焼成され、この一次焼成された原料がプッシャー１７によってロータリキルン２０の回転胴２１に供給され、この回転胴２１内で排出側に徐々に向かいながら二次焼成されて、製品温度が所定品質を維持する８５０℃〜９５０℃の範囲に調整されて製品クーラー２３に排出され、この製品クーラー２３で二次空気によって空冷されてフィーダー２４によって製鋼所に送られる。
【００３７】
一方、予熱炉９に供給されたロータリキルン２０からの燃焼ガスは、堆積層１５で熱交換した後高温（例えば３５０℃）の排ガスとして排気管１９を介して調湿塔３０に供給され、この調湿塔３０で排ガスに還流水に空気を混合して形成したミストを吹きかけることにより、電気集塵機３１での許容温度となる１４０℃以下に冷却し、この冷却した排ガスを電気集塵機３１に供給して排ガスに含まれるダストを分離し、ダストを分離して清浄化された排ガスが主排風機３２を介して煙突３３から大気に放散される。
【００３８】
この正常操業状態で、各部の設定値を変更したい場合には、マウス４２を操作して、図２のキルン運転監視操作画面に表示されている操作状態修正指示部８３にカーソルを移動させてから左クリックすることにより修正処理が開始され、変更したい項目にカーソルを移動させてから左クリックすることにより、修正可能な表示部であるときにはその表示部に直接修正データを例えばキーボードから入力することにより、設定データを修正することができる。
また、正常操業状態で、製品温度のトレンドグラフを表示したい場合には、製品温度トレンド指示部８８をマウス４２によって選択することにより、図６に示すように、製品温度のトレンドグラフをキルン運転監視操作画面の左下側に表示することができ、製品温度の推移を一目瞭然に表示することができ、オペレータが容易に視認することができる。
【００３９】
さらに、正常操業状態において、原料貯留槽４に貯留されている原料が例えばドロマイトであり、このドロマイトを予熱炉９を介してロータリキルン２０に供給して焼成している状態で、焼成原料を例えば石灰石に変更する場合には、この原料の変更に応じてロータリキルン２０での焼成温度も変更する必要があるので、原料貯留槽４内のドロマイトが空になって新たに石灰石を投入する状態となった時点で、切替時指示部８４をマウス４２で選択して、その焼成切替表示部８４ａに焼成切替を行うドロマイト→石灰石右を設定すると共に、切り替えた原料が焼成される時刻を焼成時刻表示部８４ｂに表示し、この昇温率又は降温率が昇温率表示部８４ｃ又は降温率表示部８４ｄに表示され、さらにロータリキルン２０から排出される切替え前の原料と切替え後の原料比が５０％ずつとなるまでの時間が製品切替時間表示部８４ｆに表示される。このため、原料切替え時にオペレータが交代した場合に原料切替えの申し送りを忘れた場合でも、この切替時指示部８４に表示されているデータを視認することにより、原料切替中であることを直ちに把握することができる。
【００４０】
その後、正常操業状態から原料焼成システムを停止させる場合には、図２に示すキルン運転監視操作画面で、吹き下ろし画面指示部８６をマウス４２によって選択することにより、図５に示す吹き降ろし監視操作画面がディスプレイ４１の表示部に表示され、この吹き降ろし監視操作画面で停止ボタンを操作することにより、ロータリキルン２０の回転胴２１に設けた燃焼バーナ２２で燃焼用ガスが直ちに消火され、これと同時にドラフトを絞って予熱炉９内の負圧を減少させると共に、主排風機３２及び各種送風機を停止して、ドラフトを無くして予熱炉９及びロータリキルン２０での保温効果を増大させる。この状態で、予熱炉９のプッシャー１７の駆動を停止させる。このとき、予熱炉９からの排ガス温度を監視してこれが増加する場合にはプッシャー１７を単機運転してロータリキルン２０内に原料を投入することにより、排ガス温度上昇を低下させる。その後、回転胴２１内に残留する製品の払い出しが全て完了すると、燃焼用の一次空気及び二次空気の供給を停止し、回転胴２１内の温度６００℃まで定価すると駆動モータからキルンエンジンに切替え、予熱炉９のプッシャー１７の駆動及び炉床１１の回転を完全に停止され、回転胴２１内温度が２００℃まで低下するとロータリキルン２０を完全に停止させる。
【００４１】
このように、上記実施形態によれば、制御装置４０でキルン運転監視操作画面をディスプレイ４１に表示し、表示されたキルン運転監視操作画面に含まれる操作指示部をマウス４２等によって選択することにより、原料焼成システムの立ち上げ処理、正常操作処理及び吹き降ろし処理を迅速且つ容易に行うことができる。
しかも、キルン運転監視操作画面に表示されているデータ表示部のデータを修正することにより、手動介入することができると共に、製品トレンドグラフ等を表示することもできるので、原料焼成システムの稼働状況を直ちに把握することができる。
【００４２】
その他、正常操業状態で、予熱炉９に設けた貯留分配部１０の原料レベルを検出して、この原料レベルが目標値となるように予熱炉９のプッシャー１７の押し出しタイミングを調整するので、ロータリキルン２０への原料投入を正確に行うことができる。
なお、上記実施形態においては、キルン運転監視操作画面の各指示部をマウス４２４２によって選択指示する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、キーボード４３からカーソルを操作して、実行キーで選択することもでき、さらにはディスプレイ４１の表示画面にタッチセンサを設け、このタッチセンサでオペレータのタッチ位置を検出して、指示部の選択を入力するようにしてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態においては、予熱炉９からの排ガスを処理するために電気集塵機を適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、他の機械式集塵機を適用することもでき、この場合には許容温度が高いため、調湿塔３０を省略することができる。
さらに、上記実施形態においては、ロータリキルン２０の燃焼用バーナ２２に燃焼用ガスを供給するようにした場合について説明したが、これに限定されるものではなく、重油、石炭等の他の液体又は固体燃料を使用するようにしてもよい。
さらに、上記実施形態においては、キルン運転監視操作画面に原料焼成システムの全体構成図を表示する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、原料焼成システムの構成を分割表示し、所望の表示を選択するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施形態を示す原料焼成装置のシステム構成図である。
【図２】キルン運転監視操作画面の一例を示す図である。
【図３】制御装置で実行する表示制御処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】立ち上げ監視操作画面を示す図である。
【図５】吹き降ろし監視操作画面を示す図である。
【図６】製品温度トレンドグラフを表示したキルン運転監視操作画面を示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…原料ホッパー、２…水洗篩、４…原料貯留槽、５…フィーダー、６…水平コンベヤ
、７…垂直コンベヤ、８…投入シュート、９…予熱炉、１０…貯留分配部、１１…炉床、
１２…予焼成室、１３…分配供給管、１４…炉蓋、１５…堆積層、１６…排出孔、１７…プッシャー、１８…連通管、１９…排気管、２０…ロータリキルン、２１…回転胴、２２…燃焼用バーナ、２３…製品クーラー、３０…調湿塔、３１…電気集塵機、３２…主排風機、３３…煙突
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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